本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種搬運(yùn)機(jī)器人以及庫(kù)存物品管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

搬運(yùn)機(jī)器人也稱自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)，是一種應(yīng)用于自動(dòng)化物料搬運(yùn)領(lǐng)域的設(shè)備，具有自動(dòng)化程度高、應(yīng)用靈活、安全可靠、效率高及維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛地應(yīng)用與汽車制造業(yè)、食品行業(yè)、煙草行業(yè)、工程機(jī)械行業(yè)等物流運(yùn)輸場(chǎng)所，其在各類公共服務(wù)場(chǎng)所諸如機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院、辦公大樓也有所建樹。這些優(yōu)勢(shì)也使得搬運(yùn)機(jī)器人成為了現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，成為了“機(jī)器換人”計(jì)劃中的重要成員之一?，F(xiàn)有無(wú)人搬運(yùn)技術(shù)多采用直接頂升形式，在轉(zhuǎn)彎時(shí)貨物跟隨其旋轉(zhuǎn)，對(duì)于載重較大的場(chǎng)合，貨物的慣性矩極大，從而增加了對(duì)電機(jī)功率、耗能方面的成本。

針對(duì)US7850413B2所公開的KIVA搬運(yùn)機(jī)器人，由于其頂升及旋轉(zhuǎn)由單電機(jī)控制，在頂升時(shí)車體必須旋轉(zhuǎn)，使得頂升過(guò)程較慢，影響效率。針對(duì)國(guó)內(nèi)頂升與旋轉(zhuǎn)分離的實(shí)用新型申請(qǐng)(CN105712249A)，部分沿用空心大絲桿頂升，其成本較高；而液壓或電動(dòng)缸頂升(CN105712253A)的，液壓系統(tǒng)需要較大體積及重量，不利于整車的小型化及輕量化；采用電動(dòng)缸頂升的，由于其旋轉(zhuǎn)模塊位于頂升模塊下部，其旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)頂升模塊共同旋轉(zhuǎn)，不利于走線。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種搬運(yùn)機(jī)器人以及庫(kù)存物品管理系統(tǒng)，提高搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)效率和整個(gè)庫(kù)存物品管理系統(tǒng)的管理效率和降低成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何通過(guò)改變搬運(yùn)機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)和升降結(jié)構(gòu)，提升搬運(yùn)機(jī)器人的搬運(yùn)效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種搬運(yùn)機(jī)器人，包括升降單元和水平旋轉(zhuǎn)單元，所述升降單元包括第一動(dòng)力單元、升降軸和第一支撐部，所述第一動(dòng)力單元被配置為驅(qū)動(dòng)所述第一支撐部沿所述升降軸運(yùn)動(dòng)；所述水平旋轉(zhuǎn)單元包括第二支撐部和驅(qū)動(dòng)所述第二支撐部的第二動(dòng)力單元，所述第二支撐部與所述第一支撐部可旋轉(zhuǎn)地連接。

進(jìn)一步地，所述升降單元具有中空孔，所述中空孔在所述升降單元的內(nèi)部沿豎直方向設(shè)置，所述升降軸位于所述中空孔的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述升降單元還包括限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)被配置為限定所述第一支撐部沿垂直于地面的方向運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述限位機(jī)構(gòu)為直線導(dǎo)軌、直線軸承和無(wú)油襯套中的一種。

進(jìn)一步地，所述升降軸為實(shí)心絲杠。

進(jìn)一步地，所述搬運(yùn)機(jī)器人還包括傳感單元。

進(jìn)一步地，所述傳感單元位于所述中空孔內(nèi)，所述傳感單元為上視傳感器和/或下視傳感器。

進(jìn)一步地，所述傳感單元為基準(zhǔn)標(biāo)記，所述基準(zhǔn)標(biāo)記為主動(dòng)標(biāo)記或被動(dòng)標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述主動(dòng)標(biāo)記為RFID標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述被動(dòng)標(biāo)記為圖案標(biāo)記、機(jī)讀碼標(biāo)記或文字標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述搬運(yùn)機(jī)器人還包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪被配置為使所述搬運(yùn)機(jī)器人前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎和原地旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述第一動(dòng)力單元包括第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述第二動(dòng)力單元包括第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述第一動(dòng)力單元包括第一自鎖機(jī)構(gòu)，所述第一自鎖機(jī)構(gòu)被配置為當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力單元掉電時(shí)，鎖止所述第一支撐部。

進(jìn)一步地，所述第二動(dòng)力單元包括第二自鎖機(jī)構(gòu)，所述第二自鎖機(jī)構(gòu)被配置為將所述第二支撐部與所述第一支撐部鎖止，自鎖可以是掉電自鎖也可以是機(jī)械自鎖。

本實(shí)用新型還提供了一種庫(kù)存物品管理系統(tǒng)，包括多個(gè)貨架和搬運(yùn)機(jī)器人，所述搬運(yùn)機(jī)器人包括升降單元和水平旋轉(zhuǎn)單元，所述升降單元包括第一動(dòng)力單元、升降軸和第一支撐部，所述第一動(dòng)力單元被配置為驅(qū)動(dòng)所述第一支撐部沿所述升降軸運(yùn)動(dòng)；所述水平旋轉(zhuǎn)單元包括第二支撐部和驅(qū)動(dòng)所述第二支撐部的第二動(dòng)力單元，所述第二支撐部與所述第一支撐部可旋轉(zhuǎn)地連接。

進(jìn)一步地，所述升降單元具有中空孔，所述中空孔在所述升降單元的內(nèi)部沿豎直方向設(shè)置，所述升降軸位于所述中空孔的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述升降單元還包括限位機(jī)構(gòu)，所述限位機(jī)構(gòu)被配置為限定所述第一支撐部沿垂直于地面的方向運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述升降軸為實(shí)心絲杠。

進(jìn)一步地，所述搬運(yùn)機(jī)器人還包括傳感單元，所述傳感單元為上視傳感器和/或下視傳感器。

進(jìn)一步地，所述搬運(yùn)機(jī)器人還包括傳感單元，所述傳感單元為基準(zhǔn)標(biāo)記，所述基準(zhǔn)標(biāo)記為主動(dòng)標(biāo)記或被動(dòng)標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述主動(dòng)標(biāo)記為RFID標(biāo)記，所述被動(dòng)標(biāo)記為圖案標(biāo)記、機(jī)讀碼標(biāo)記或文字標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述搬運(yùn)機(jī)器人還包括驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元包兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)輪被配置為使所述搬運(yùn)機(jī)器人前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎和原地旋轉(zhuǎn)；所述第一動(dòng)力單元包括第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述第二動(dòng)力單元包括第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或渦輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述第一動(dòng)力單元包括第一自鎖機(jī)構(gòu)，所述第一自鎖機(jī)構(gòu)被配置為當(dāng)?shù)谝粍?dòng)力單元掉電時(shí)，鎖止所述第一支撐部；所述第二動(dòng)力單元包括第二自鎖機(jī)構(gòu)，所述第二自鎖機(jī)構(gòu)被配置為將所述第二支撐部與所述第一支撐部鎖止。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的搬運(yùn)機(jī)器人的三圍立體視圖；

圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的搬運(yùn)機(jī)器人的仰視圖；

圖3是圖2所示B面的剖視圖；

圖中，1-底盤；2-驅(qū)動(dòng)單元，21，23-驅(qū)動(dòng)輪，22-承重輪；3-升降單元；31-傳感單元，32-升降軸，33-限位機(jī)構(gòu)，34-第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，35-升降電機(jī)，36-第一支撐部；4-水平旋轉(zhuǎn)單元，43-第二支撐部，44-第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，45-水平旋轉(zhuǎn)電機(jī)；5-控制單元；6-能量單元，7-旋轉(zhuǎn)方向。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的搬運(yùn)機(jī)器人包括底盤1、驅(qū)動(dòng)單元2、升降單元3、水平旋轉(zhuǎn)單元4、控制單元5及能量單元6。

如圖2和圖3所示，驅(qū)動(dòng)單元2位于底盤1的兩側(cè)，通過(guò)一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪21，23實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退以及差速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎和原地旋轉(zhuǎn)；承重輪22位于底盤底部，用于支撐整車負(fù)載。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪21，23均朝旋轉(zhuǎn)方向7轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速相同時(shí)，搬運(yùn)機(jī)器人前進(jìn)或后退；當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪21，23均朝與旋轉(zhuǎn)方向7相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速相同時(shí)，搬運(yùn)機(jī)器人后退或前進(jìn)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪21朝旋轉(zhuǎn)方向7轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪23朝與旋轉(zhuǎn)方向7相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)速相同時(shí)，搬運(yùn)機(jī)器人原地旋轉(zhuǎn)；

若設(shè)置控制單元5一側(cè)為前側(cè)，能量單元6一側(cè)為后側(cè)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪21朝旋轉(zhuǎn)方向7轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪23也朝旋轉(zhuǎn)方向7轉(zhuǎn)動(dòng)，且驅(qū)動(dòng)輪21的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)輪23的轉(zhuǎn)速時(shí)，搬運(yùn)機(jī)器人向右轉(zhuǎn)彎；當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪21的轉(zhuǎn)速小于驅(qū)動(dòng)輪23的轉(zhuǎn)速時(shí)，搬運(yùn)機(jī)器人向左轉(zhuǎn)彎。

升降單元3位于底盤1中部，內(nèi)部沿垂直方向設(shè)置中空孔，用于安裝傳感單元31；升降軸32位于中空孔一側(cè)，并通過(guò)限位機(jī)構(gòu)33使升降單元3只具有垂直方向的平移自由度。升降軸32通過(guò)第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)34與升降電機(jī)35連接，用來(lái)升高或降低第一支撐部36，并由升降電機(jī)35提供動(dòng)力。升降軸32可為實(shí)心絲杠。

水平旋轉(zhuǎn)單元4位于升降單元3上方，包括第二支撐部43，與升降單元3的第一支撐部36可旋轉(zhuǎn)地連接，第二支撐部43通過(guò)第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)44與旋轉(zhuǎn)電機(jī)45連接，并由旋轉(zhuǎn)電機(jī)45提供動(dòng)力。水平旋轉(zhuǎn)單元4可使第二支撐部43繞中空孔的垂直軸線旋轉(zhuǎn)。

控制單元5位于底盤1前側(cè)(或后側(cè))，用于控制及通訊；

能量單元6位于底盤1后側(cè)(或前側(cè))，用于搬運(yùn)機(jī)器人的供電。

傳感單元31，包括上下兩個(gè)模塊，下模塊用于識(shí)別地面信息，用于搬運(yùn)機(jī)器人的位置定位，上模塊用于識(shí)別貨架信息，同時(shí)也可用于調(diào)節(jié)貨架旋轉(zhuǎn)角度。傳感單元31可以通過(guò)視覺(jué)方式也可通過(guò)RFID方式。傳感單元31也可以是二維碼標(biāo)記，可在搬運(yùn)機(jī)器人外部設(shè)置視覺(jué)傳感器確定搬運(yùn)機(jī)器人的位置。

限位機(jī)構(gòu)33，可以為直線導(dǎo)軌也可為直線軸承或者無(wú)油襯套。

第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)34，可以為同步帶傳動(dòng)也可為齒輪傳動(dòng)。

第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)44，可以為齒輪傳動(dòng)也可為渦輪蝸桿傳動(dòng)。

升降單元3還可以帶有自鎖裝置，用于防止掉電等異常情況下處于頂起狀態(tài)的第一支撐部36突然下降。

水平旋轉(zhuǎn)單元4還可以帶有自鎖裝置，用于搬運(yùn)機(jī)器人在旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)第二支撐部43共同旋轉(zhuǎn)而不發(fā)生打滑。

本實(shí)用新型所述的庫(kù)存物品管理系統(tǒng)包括多個(gè)貨架和本實(shí)用新型所述的搬運(yùn)機(jī)器人，庫(kù)存物品管理系統(tǒng)通過(guò)搬運(yùn)機(jī)器人將所需物品的貨架自動(dòng)搬運(yùn)至人工撿貨臺(tái)，人工撿貨后搬運(yùn)機(jī)器人再將其搬運(yùn)的貨架放回指定位置。

以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。